一种配电网短路电流确定方法、装置、介质以及电子设备与流程

本发明涉及新能源配电，特别涉及一种配电网短路电流确定方法、装置、存储介质以及电子设备。

背景技术：

1、随着对新能源故障特性分析的不断深入，新能源对外表现为电流源特性的分析结论被普遍接受。现有技术是将新能源故障后的输出电流等值为换流器限幅值大小的恒流源，通过正常分量网络和故障分量网络的叠加求解短路电流，此方法简单易于实现，但是现有的方法对于逆变电源的故障特性分析不够细致，随着配电网中新能源的渗透率越来越高，采用现有逆变电源故障模型进行短路电流计算存在较大的误差。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种配电网短路电流确定方法、装置、存储介质以及电子设备，主要目的在于解决目前存在采用现有逆变电源故障模型进行短路电流计算误差大的问题。

2、为解决上述问题，本技术提供一种配电网短路电流确定方法，包括：

3、基于目标配电网架构中各逆变电源的出力参数和容量参数进行计算处理，得到用于对各所述逆变电源的输出电流和并网点电压进行非线性关系阶段划分的第一边界阈值；

4、基于同一所述逆变电源对应的所述第一边界阈值、所述容量参数以及预定第二边界阈值进行模型构建，得到与同一所述逆变电源对应的各阶段的短路电流计算模型；

5、基于所述目标配电网架构，确定所述目标配电网架构的导纳矩阵，并基于所述导纳矩阵构建所述目标配电网架构的节点电压方程；

6、基于各所述逆变电源对应的额定电流值采用所述节点电压方程以及与各所述逆变电源对应的各所述短路电流计算模型循环迭代的对配电网短路电流进行确定，得到与各所述逆变电源对应的短路电流值。

7、可选的，所述基于目标配电网架构中各逆变电源的出力参数和容量参数进行计算处理，得到用于对各所述逆变电源的输出电流和并网点电压进行非线性关系阶段划分的第一边界阈值，具体包括：

8、基于各所述逆变电源的额定电压容量参数、额定电流容量参数以及预定标准进行模型构建，得到与各所述逆变电源对应的无功电流计算模型；

9、分别基于各所述逆变电源的故障前出力参数、额定电流容量参数进行模型构建，得到与各所述逆变电源对应的有功电流计算模型；

10、基于同一所述逆变电源对应的所述无功电流计算模型以及所述有功电流计算模型进行计算处理，得到用于对同一所述逆变电源的输出电流与并网点电压进行非线性关系阶段划分的第一边界阈值，以得到与各所述逆变电源分别对应的所述第一边界阈值。

11、可选的，所述基于同一所述逆变电源对应的所述第一边界阈值、所述容量参数以及预定第二边界阈值进行模型构建，得到与同一所述逆变电源对应的各阶段的短路电流计算模型，具体包括：

12、针对同一所述逆变电源，在故障后并网点电压参数与电压容量参数的比值大于或者等于预定第二边界阈值的情况下，基于同一所述逆变电源的故障前出力参数以及所述故障后并网点电压参数进行模型构建，得到同一所述逆变电源对应的第一阶段短路电流计算模型；

13、在所述故障后并网点电压与所述电压容量参数的比值大于所述第一边界阈值并且小于所述预定第二边界阈值的情况下，基于同一所述逆变电源的所述故障前出力参数、所述故障后并网点电压参数、所述额定电压容量参数以及额定出力参数进行模型构建，得到同一所述逆变电源对应的第二阶段短路电流计算模型；

14、在所述故障后并网点电压与所述额定电压容量参数的比值小于所述第一边界阈值的情况下，基于同一所述逆变电源的所述额定出力参数以及所述额定电压容量参数进行模型构建，得到同一所述逆变电源对应的第三阶段短路电流计算模型。

15、可选的，所述基于所述目标配电网架构，确定所述目标配电网架构的导纳矩阵，具体包括：

16、基于待确定短路电流的目标配电网架构采用诺顿等值方法进行模型构建，得到与所述目标配电网架构对应的故障等值网络模型，所述故障等值网络模型包括：系统电压源、至少一个压控电流源以及若干导纳；

17、基于所述故障等值网络模型进行导纳矩阵构建，得到与所述故障等值网络模型对应的所述导纳矩阵。

18、可选的，所述基于各所述逆变电源对应的额定电流值采用所述节点电压方程以及与各所述逆变电源对应的各所述短路电流计算模型循环迭代的对配电网短路电流进行确定，得到与各所述逆变电源对应的短路电流值，具体包括：

19、基于各所述逆变电源对应的额定电流值以及预定倍数进行计算处理，得到各所述逆变电源对应的短路电流初始值；

20、基于各所述短路电流初始值采用所述节点电压方程以及与各所述逆变电源对应的各所述短路电流计算模型循环迭代的进行修正电流计算处理，得到与各所述逆变电源对应的短路电流值。

21、可选的，所述基于各所述短路电流初始值采用所述节点电压方程以及与各所述逆变电源对应的各所述短路电流计算模型循环迭代的进行修正电流计算处理，得到与各所述逆变电源对应的短路电流值，具体包括：

22、基于各所述逆变电源对应的短路电流初始值采用所述节点电压方程进行计算处理，得到与各所述逆变电源对应的初始节点电压值；

23、基于同一所述逆变电源对应的所述初始节点电压值采用同一所述逆变电源对应的短路电流计算模型进行修正计算处理，得到与同一所述逆变电源对应的首个迭代轮次的初始修正电流值；

24、基于同一所述逆变电源对应的初始节点电压值和额定电压值进行减法运算处理，得到初始差值；

25、基于各所述初始差值进行绝对值计算处理，获得与各所述逆变电源对应的第一绝对电压值；

26、对各所述第一绝对电压值进行筛选，得到第一目标绝对电压值；

27、在所述第一目标绝对电压值小于预设阈值的情况下，将各所述初始修正电流值确定为与各所述逆变电源对应的短路电流值；

28、在所述第一目标绝对电压值大于或者等于预设阈值的情况下，基于各所述初始修正电流值更新所述短路电流初始值，并基于更新后的各所述短路电流初始值采用所述节点电压方程以及与各所述逆变电源对应的各所述短路电流计算模型进行下一迭代轮次的修正电流计算处理过程，循环迭代，直至当前迭代轮次的各当前节点电压值与上一轮次的各中间节点电压值满足预设条件时，将当前迭代轮次的同一所述逆变电源对应的当前修正电流值确定为同一所述逆变电源对应的短路电流值。

29、可选的，所述基于同一所述逆变电源对应的所述初始节点电压值采用同一所述逆变电源对应的短路电流计算模型进行修正计算处理，得到与同一所述逆变电源对应的首个迭代轮次的初始修正电流值，具体包括：

30、基于同一所述逆变电源对应的所述初始节点电压值和额定电压值进行计算处理，得到第一电压比；

31、基于所述第一电压比、所述第一边界阈值以及所述预定第二边界阈值进行阶段筛选，得到与所述第一电压比对应的目标阶段；

32、基于所述初始节点电压值、所述额定电压值以及所述第一电压比采用与所述目标阶段对应的目标短路电流计算模型进行计算处理，得到与同一所述逆变电源对应的首个迭代轮次的初始修正电流值。

33、为解决上述问题本技术提供一种配电网短路电流确定装置，包括：

34、计算模块，用于基于目标配电网架构中各逆变电源的出力参数和容量参数进行计算处理，得到用于对各所述逆变电源的输出电流和并网点电压进行非线性关系阶段划分的第一边界阈值；

35、模型构建模块，用于基于同一所述逆变电源对应的所述第一边界阈值、所述容量参数以及预定第二边界阈值进行模型构建，得到与同一所述逆变电源对应的各阶段的短路电流计算模型；

36、节点电源方程构建模块，用于基于所述目标配电网架构，确定所述目标配电网架构的导纳矩阵，并基于所述导纳矩阵构建所述目标配电网架构的节点电压方程；

37、确定模块，用于基于各所述逆变电源对应的额定电流值采用所述节点电压方程以及与各所述逆变电源对应的各所述短路电流计算模型循环迭代的对配电网短路电流进行确定，得到与各所述逆变电源对应的短路电流值。

38、为解决上述问题本技术提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述配电网短路电流确定方法的步骤。

39、为解决上述问题本技术提供一种电子设备，至少包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现上述所述配电网短路电流确定方法的步骤。

40、本技术中的有益效果：本技术中的逆变电源短路电流模型的建立考虑了逆变电源本身的限流特性，以及对逆变电源的低电压穿越要求，对逆变电源在电网故障时输出的短路电流刻画的更加准确细致，通过循环迭代的方法来求解短路电流的方式，不依赖于特定一次拓扑结构和特定的分布式电源，对于任意给定拓扑结构的配电网均能适用，适用范围广。

41、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

技术特征：

1.一种配电网短路电流确定方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于目标配电网架构中各逆变电源的出力参数和容量参数进行计算处理，得到用于对各所述逆变电源的输出电流和并网点电压进行非线性关系阶段划分的第一边界阈值，具体包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于同一所述逆变电源对应的所述第一边界阈值、所述容量参数以及预定第二边界阈值进行模型构建，得到与同一所述逆变电源对应的各阶段的短路电流计算模型，具体包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标配电网架构，确定所述目标配电网架构的导纳矩阵，具体包括：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各所述逆变电源对应的额定电流值采用所述节点电压方程以及与各所述逆变电源对应的各所述短路电流计算模型循环迭代的对配电网短路电流进行确定，得到与各所述逆变电源对应的短路电流值，具体包括：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于各所述短路电流初始值采用所述节点电压方程以及与各所述逆变电源对应的各所述短路电流计算模型循环迭代的进行修正电流计算处理，得到与各所述逆变电源对应的短路电流值，具体包括：

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于同一所述逆变电源对应的所述初始节点电压值采用同一所述逆变电源对应的短路电流计算模型进行修正计算处理，得到与同一所述逆变电源对应的首个迭代轮次的初始修正电流值，具体包括：

8.一种配电网短路电流确定装置，其特征在于，包括：

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1-7任一项所述配电网短路电流确定方法的步骤。

10.一种电子设备，其特征在于，至少包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器在执行所述存储器上的计算机程序时实现上述权利要求1-7任一项所述配电网短路电流确定方法的步骤。

技术总结
本申请公开了一种配电网短路电流确定方法、装置、介质以及电子设备，涉及新能源配电技术领域，其中方法包括：基于目标配电网架构中各逆变电源的出力参数和容量参数进行计算处理，得到各所述逆变电源的输出电流和并网点电压进行阶段划分的第一边界阈值；基于同一逆变电源对应的第一边界阈值、容量参数以及预定第二边界阈值进行模型构建，得到与同一逆变电源对应的各短路电流计算模型；基于目标配电网架构确定导纳矩阵并基于导纳矩阵构建节点电压方程；基于各逆变电源的额定电流值采用节点电压方程以及与各短路电流计算模型循环迭代的对配电网短路电流进行确定，得到与各逆变电源对应的短路电流值。本申请的方法可以提高配电网短路电流计算准确率。

技术研发人员：王若琪,胡炎,刘虎林,刘中平,范春菊,王笑然,吉青晶,韩俊,苏柏松,周宁慧
受保护的技术使用者：国家电网有限公司华东分部
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23